За потребите на студијата, на четворица пациенти со хронични нарушувања на невропатска болка, предизвикани од оштетување на нервниот систем, хируршки им биле вградени електроди кои ја мереле нивната мозочна активност во текот на три до шест месеци. Студијата ги разгледа промените во активноста во два региони на мозокот во кои се смета дека се јавуваат одговорите за болка – предниот сингуларен кортекс (ACC) и орбитофронталниот кортекс (OFC), додека учесниците ги пријавувале нивните моментални нивоа на хронична болка.

Рендгенска снимка покажува електроди (црвени) вградени во мозокот на пациентот, поврзани со импланти кои ја снимаат активноста. преземено од Nature Neuroscience 2023, DOI:10.1038/s41593-023-01338-z

„Функционалните МРИ студии покажуваат дека ACC и OFC регионите на мозокот се осветлуваат за време на експериментите со акутна болка. Бевме заинтересирани да видиме дали овие региони исто така одиграле улога во тоа како мозокот ја обработува хроничната болка“, вели Прасад Ширвалкар, вонреден професор по анестезија и невролошка хирургија на Универзитетот во Калифорнија во Сан Франциско и главен автор на студијата. „Најмногу бевме заинтересирани за прашања како болката се менува со текот на времето и кои мозочни сигнали би можеле да одговараат или да предвидат високи нивоа на хронична болка?”

Неколку пати на ден учесниците одговарале на прашања поврзани со силата, видот на болката и како емотивно се справуваат со нивното ниво на болка, а потоа го вклучувале вградениот уред кој ги мери електричните импулси во мозокот.

Самоисцртани телесни мапи што одговараат на распределбата на спонтаната локација на хронична болка кај секој од четворицата учесници во студијата. Црвената и сината боја укажуваат на области со висока и мала болка, соодветно. преземено од Nature Neuroscience 2023, DOI:10.1038/s41593-023-01338-z

Користејќи машинско учење, тимот бил во можност да ја користи активноста во OFC за да ја предвиди сериозноста на хроничната болка на учесниците. Тие откриле дека сигналите со ниска фреквенција во OFC биле активни кога сите четворица учесници доживувале високи нивоа на болка, но точната комбинација на фреквенции била единствена за секој од учесниците.

„Кога размислувате за тоа, болката е едно од најфундаменталните искуства што еден организам може да ги има“, вели Ширвалкар. „И покрај ова, сè уште има толку многу што не разбираме за тоа како дејствува болката. Со развивање на подобри алатки за проучување и потенцијално влијание врз реакциите на болка во мозокот, се надеваме дека ќе обезбедиме опции за луѓето кои живеат со состојби на хронична болка”.